KR0142610B1 - Nulti-layer structure making method by semisphere type head dom of hot forging - Google Patents
Nulti-layer structure making method by semisphere type head dom of hot forgingInfo
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Abstract
본 발명은 다층의 헤드도움(HEAD DOME) 구조물을 동시에 제조할수 있도록 하는 열간 성형법에 의한 반구형 헤드도움 구조물 제조방법을 이용한 다층 구조물 제조방법에 관한 것으로, 다층의 원판을 동시에 가공하여 다층의 헤드도움 구조물을 동시에 제조할 수 있도록 하는 열간 성형법에 의한 반구형 헤드도움 구조물 제조방법을 이용한 다층 구조물 제조방법을 제공하여 원가절감 및 시간의 효율화를 구현하였으며, 따라서 원자력 압력용기, 석유화학 압력용기 등 대형 발전기기 및 산업기기 제작에 유용하게 이용할 수 있다.The present invention relates to a method for manufacturing a multilayer structure using a method of manufacturing a hemispherical head help structure by a hot forming method to simultaneously produce a multi-layered HEAD DOME structure. It provides cost reduction and time efficiency by providing a multi-layer structure manufacturing method using a hemispherical head-help structure manufacturing method by a hot forming method that can be manufactured at the same time, therefore large generators such as nuclear pressure vessel, petrochemical pressure vessel and It can be usefully used for manufacturing industrial equipment.
Description
제 1 도의 (a) 내지 (b)는 종래 열간 성형법에 의한 반구형 헤드도움 구조물 제조방법의 수행 순서도,(A) to (b) of Figure 1 is a flow chart of the method of manufacturing a hemispherical head help structure by the conventional hot forming method,
제 2 도의 (a) 내지 (b)는 본 발명 열간 성형법에 의한 반구형 헤드도움 구조물 제조방법을 이용한 다층 구조물 제조방법의 수행 순서도이다.2 (a) to 2 (b) are flowcharts illustrating a method for manufacturing a multilayer structure using the method for manufacturing a hemispherical head help structure according to the hot forming method of the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1' :강괴 1:원판1 ': Ingot 1: Disc
1-1:제 1원판 1-2:제 2원판1-1: 1st disc 1-2: 2nd disc
2;상부폭이 좁고 길이가 긴 금형 3:하부회전 원형금형2; lower upper width and longer mold 3: lower rotation round mold
4:상부 헤드도움 형상 성형 금형 5:하부 헤드도움 형상 성형 금형4: upper head help shape forming mold 5: lower head help shape forming mold
6:지지대6: supporter
본 발명은 열간 성형법에 의한 반구형 헤드도움(HEAD DOME) 구조물 제조방법에 관한 것으로, 특히 다층의 헤드도움 구조물을 동시에 제조할수 있도록 하는 열간 성형법에 의한 반구형 반구형 헤드도움 구조물 제조방법을 이용한 다층 구조물 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a hemispherical head help structure (HEAD DOME) structure by the hot forming method, in particular a method of manufacturing a multi-layer structure using a hemispherical hemispherical head help structure manufacturing method by a hot forming method to be able to manufacture a multi-layer head help structure at the same time It is about.
종래 열간 성형법에 의한 반구형 헤드도움 구조물 제조방법은 특수한 원판늘리기 단조법에 의해 원판을 늘린후 대형반구형 헤드도움 구조물을 성형하므로써 정확한 치수 및 형상의 제품을 얻을 수 있도록; 먼저 강괴(Ingot)를 일정한 크기로 연신, 절단, 누르기 및 원판형상으로 늘리기 작업한 후 이를 가공하여 열린상태에서 반구형 헤드도움 형상으로 성형하는 것이다(성형기 내에서 누르기 작업).The method of manufacturing a hemispherical head help structure by the conventional hot forming method is to increase the disc by a special disc stretching forging method and then to form a large hemispherical head help structure to obtain a product of accurate dimensions and shapes; First, the ingot is stretched, cut, pressed and stretched into a disc shape to a certain size, and then processed and molded into a hemispherical head-assist shape in an open state (pressing work in a molding machine).
이러한 종래의 기술은 1993년 3월 16일 한국중공업 주식회사가 출원한 출원번호 제 93-3962호(공고결정일:95.6.21)인 '열간 성형법에 의한 반구형 헤드도움 구조물 제조방법'에 잘 나타나 있으며, 이를 순서순으로 도시하면 제 1도와 같이 도시되는 바,Such a conventional technique is well shown in the method of manufacturing a hemispherical head help structure by hot forming method, filed No. 93-3962, filed by Korea Heavy Industries Co., Ltd. on March 16, 1993. If this is shown in order, as shown in FIG.
제 1도의 (a)는 재료인 강괴(1')를 연신한 후 절단하여 누르기 작업을 수행한 것을 나타내는 단면도이고, 제 1도의 (b)는 누르기(Up Setting) 작업된 재료를 하부는 회전원형 금형(3)을 사용하고 상부는 폭이 좁고 길이가 긴 금형(2)을 사용하여 두께를 감소시키면서 원판(1)의 직경을 임의의 방향으로 늘리기 작업을 수행하는 것을 순서대로 보여주는 단면도이며, 제 1도의 (c)는 원판(1)으로 직경을 늘린 재료를 가공하여 반구형 도움 형상으로 성형작업을 수행하는 것을 순서대로 보여주는 단면도이고, 제 1도의 (d)는 성형 완료후 헤드도움의 형상을 보여주는 단면도이다.(A) of FIG. 1 is a cross-sectional view showing that pressing and cutting is performed after drawing the ingot 1 ', which is a material, and (b) of FIG. The upper section is a cross-sectional view sequentially showing that the diameter of the disc 1 is increased in an arbitrary direction while the thickness is reduced by using the mold 3 with the narrow width and the long length. (C) of FIG. 1 is a cross-sectional view sequentially showing a process of forming a hemispherical help shape by processing a material having a diameter increased with the disc 1, and (d) of FIG. 1 shows a shape of a head help after completion of molding. It is a cross section.
상기와 같은 순서로 수행되는 인용특허의 작용 및 효과는 기 공지된 사항이므로 설명을 생략한다.Operations and effects of the cited patents performed in the above order are well known and thus will not be described.
이와같은 종래 기술의 제조방법은 원판을 가열시 단층으로 한개씩 가열하므로써 가열로의 가동율이 저하될 뿐 아니라, 가열된 원판을 성형시 한개씩 성형하므로써 성형기의 가동율 역시 저하되는 등 비경제적인 단점이 있었다.Such a prior art manufacturing method has an uneconomical disadvantage, such as not only the operation rate of the heating furnace is lowered by heating the disc one by one when heating, but also the operation rate of the molding machine is reduced by molding the heated disc one by one.
또한, 대형 헤드도움 구조물을 열간 성형할 때 단층의 원판을 성형하므로써 헤드도움 치수에 따른 성형을 위한 상부 헤드도움 형상 성형 금형과 하부 헤드도움 형상 성형 금형을 별도로 제작하여야 하는 경우가 발생한다. 따라서 금형제작에 소요되는 비용이 증대됨에 따라 헤드도움 제조원가 상승을 초래하고, 나아가 금형 제작기간이 소요되므로 제품 제조 공정 기간에도 많은 영향을 미치는 난점이 있었다.In addition, when hot forming a large head help structure, by forming a single layer disc, it is necessary to separately manufacture the upper head help shape molding die and the lower head help shape molding die for molding according to the head help dimensions. Therefore, as the cost of manufacturing the mold increases, head-help manufacturing cost increases, and furthermore, since the mold manufacturing period is required, there is a difficulty influencing the product manufacturing process period.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 난점을 해결코자 하는 것으로, 다층의 원판을 동시에 가공하여 다층의 헤드도움 구조물을 동시에 제조할수 있도록 하는 열간 성형법에 의한 반구형 헤드도움 구조물 제조방법을 이용한 다층 구조물 제조방법을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, multi-layer structure manufacturing method using a method of manufacturing a hemispherical head help structure by the hot forming method to simultaneously process a multi-layered disc to produce a multi-layered head help structure at the same time. To provide.
즉, 본 발명은 다층의 원판을 가열로에 장입하여 동시에 가열하고, 가열된 다층의 원판을 동시에 취출하여 하부 헤드도움 형상 성형 금형 위에 놓고 상부 헤드도움 형상 성형 금형으로 누르기 작업하여 여러개의 원판을 동시에 헤드도움 형상으로 성형토록하는 것을 특징으로 한다.That is, in the present invention, a multi-layered disc is loaded into a heating furnace and heated at the same time, and the heated multi-layered discs are simultaneously taken out and placed on the lower head-help molding die and pressed by the upper head-help molding die to simultaneously press several discs. It characterized in that the molding to the shape of the head help.
이하 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면, 본 발명 열간 성형법에 의한 반구형 헤드도움 구조물 제조방법을 이용한 다층 구조물 제조방법의 수행 순서도는 제 2도의 (a) 내지 (b)와 같이 도시할 수 있는 바, 이는 본 발명의 일 실시예이다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, a flowchart of a method of manufacturing a multilayer structure using the method for manufacturing a hemispherical head help structure by the hot forming method of the present invention can be shown as (a) to (b) of FIG. 2. , Which is an embodiment of the present invention.
제 2도의 (a)는 반구형 헤드도움 형상으로 성형하는 단계(제 1도의 (c) 단계)를 순차적으로 나타낸 것으로, 황삭 가공된 두개 이상(본 실시예에서는 2개)의 원판(1)을 900 ℃ 내지 950 ℃ 로 가열한 상태에서 상부 헤드도움 형상 성형 금형(4)과 하부 헤드도움 형상 성형 금형(5)을 사용하여 성형을 실시한다. 이러한 과정에서 형성되는 반구형상의 헤드도움의 구조물은 제 2도의 (b)와 같이 2개 이상(본 실시예에서는 2개)의 헤드도움의 구조물(1-1,1-2)이 형성된다.(A) of FIG. 2 sequentially shows the step (step (c) of FIG. 1) of forming into a hemispherical head-help shape, and the two or more (1 in this embodiment) roughly processed roughly 900 Molding is performed using the upper head help shape molding die 4 and the lower head help shape molding die 5 in the state heated to from 캜 to 950 ° C. As the hemispherical head help structure formed in this process, two or more (two in this embodiment) head help structures 1-1 and 1-2 are formed as shown in FIG.
상기와 같은 본 발명의 실시예에서 아래에 놓이는(하부 헤드도움 형상 성형 금형(5)의 상단과 접촉되는) 제 1원판(1-1)과 이 제 1원판(1-1)의 위에 놓이는 제 2원판(1-2) 사이에는 열간 성형시 성형하중 및 마찰등에 의해 두 원판(1-1,1-2)이 성형중에 서로 국부적인 융착현상이 발생할 수 있으므로, 이를 방지토록 하는 이형재(도시하지 않음)를 제 1원판(1-1) 상면에 전면 도포한 후 제 2원판(1-2)을 올려놓는다. 즉, 다수의 원판을 적층시 적층되는 각 원판의 사이에는 이형재를 도포하여야 한다.In the embodiment of the present invention as described above, the first disc 1-1 (which is in contact with the upper end of the lower head help shape molding die 5) and the first disc 1-1 placed on the first disc 1-1 Release material to prevent the two discs (1-1,1-2) from fusion between the two discs (1-2) due to the molding load and friction during hot forming, so that local fusion can occur during molding. The entire surface of the first disc 1-1, and then the second disc 1-2. In other words, a release material must be applied between each of the originals to be laminated when a plurality of originals are laminated.
여기에서 사용되는 이형재는 성형온도 1000 ℃에서도 이형재 기능을 할 수 있는 것으로 최종 성형 완료시까지 원판(1)이 융착되지 않을 정도의 것을 사용하여야 하며, 이러한 이형재의 사용은 원판(1)사이의 마찰저항을 최소화하기 때문에 헤드도움을 좋게하는 효과를 부가적으로 얻을 수 있다.The release material used here is able to function as a release material even at a molding temperature of 1000 ° C. It should be used to the extent that the original plate 1 is not fused until the final molding is completed, the use of such release material is frictional resistance between the original plate (1) This minimizes the amount of additional head help.
한편, 상부 헤드도움 형상 성형 금형(4)과 하부 헤드도움 형상 성형 금형(5)의 곡면부에는 윤활재(도시하지 않음)를 도포하였는데, 이는 성형중에 성헝되는 원판(1)과 상/하부 헤드도움 형상 성형 금형(4,5)과의 접촉면의 마찰 저항을 최소화하고 성형성을 좋게하기 위함이다.On the other hand, a lubricant (not shown) was applied to the curved portions of the upper head help shape forming die 4 and the lower head help shape forming die 5, which is a disc 1 formed during molding and upper and lower head help. This is to minimize the frictional resistance of the contact surface with the shape-molding molds (4, 5) and to improve the formability.
또한, 성형이 완료된 다층의 원판(1)을 상/하부 헤드도움 형상 성형 금형(4,5)으로 부터 해체하는 즉시 다층상태의 헤드도움 구조물(1-1,1-2)을 각각 분리시켜 주어 열간상태에서 냉간상태로 수축되는 과정에서 치수변화에 영향을 최소화 시켜주어야 한다.In addition, immediately after dismantling the formed multi-layered disk 1 from the upper and lower head-shaped molds 4 and 5, the head-support structures 1-1 and 1-2 of the multi-layered state are separated. In the process of shrinking from hot state to cold state, the influence on dimensional change should be minimized.
참고로 상기 상부 헤드도움 형상 성형 금형(4)은 헤드도움 성형시 높은 압력에 견디도록 하기 위해 주강품으로 제작하였으며, 헤드도움과 성형도중에 접촉되는 곡면부는 헤드도움의 성형치수 정밀도를 향상시키기 위하여 가공을 실시하였다. 또한 상기 하부 헤드도움 형상 성형 금형(5)은 성형시 하중을 견딜 수 있도록 설계되어 단강품으로 제작하였으며, 상단 내측으 포밍(forming)하여 링(RING)형상을 이루도록 제작하므로써 다층원판(1)을 성형케하고, 헤드도움 형상을 이루게하는데 보다 효과적이며, 나아가 성형하중을 최소화 하고 성형 최종단계에서 헤드도움의 성형성을 좋게하는 부가적인 효과를 얻을 수 있다.For reference, the upper head help shape molding die 4 is made of cast steel to withstand high pressure during head help molding, and the curved portion contacted during head help and molding is processed to improve the molding dimension accuracy of the head help. Was carried out. In addition, the lower head help shape forming mold 5 is designed to withstand the load during molding, and is manufactured as a forged steel, and is formed to form a ring shape by forming the upper inside to form a ring (RING) shape. It is more effective in molding and forming a head help shape, and furthermore, an additional effect of minimizing the molding load and improving the formability of the head help at the final stage of molding can be obtained.
[실시예 1]Example 1
원자력 압력 용기용 헤드도움 구조물을 다음과 같이 제작하였다.A head help structure for a nuclear pressure vessel was constructed as follows.
먼저 성형하고자 하는 제품의 재료와 유사하고 실물크기의 1/30로 축소된 재질을 열간상태에서 동일한 온도조건하에서 실험을 실시하였다. 이때 성형성 및 작업성을 판단하였으며, 이형재의 기능에 대해 확인하였고, 성형에 적합한 이형재를 선택하였다. 여기에서 사용한 이형재의 일부는 성형시 국부적으로 융착되어 상온 내각시까지 다층 헤드도움이 서로 분리가 되지 않았으므로 최종 성형후 원판(1)간의 국부적인 융착이 되지않은 이형재 선택이 중요하다.First, a material similar to the material of the product to be molded and reduced to 1/30 of its actual size was tested under the same temperature conditions in a hot state. At this time, the moldability and workability were judged, the function of the release material was checked, and a release material suitable for molding was selected. Part of the release material used here is locally fused during molding, so that the multi-layered head help is not separated from each other until the room temperature cabinet. Therefore, it is important to select a release material that does not have local welding between the original plates 1 after the final molding.
상기에서 판단 및 선택된 자료를 토대로 실물크기와 동일한 크기의 본제품의 재질을 제작한 결과 우수한 치수 및 성형성을 얻을 수 있었고, 작업성에도 단층에 의한 성형방법과의 차이가 없었으며, 제품의 제작에 대한 생산성 향상 및 금형 제작비에 대한 절감을 기할수 있었다.As a result of manufacturing the material of this product of the same size as the actual size based on the above judged and selected data, it was possible to obtain excellent dimensions and formability, and there was no difference in the workability from the molding method by a single layer. It could improve productivity and reduce mold production cost.
상기 실시예1에서는, 제조하고자 하는 헤드도움을 다층으로 가열하므로써 가열에 소모되는 비용을 절감할 수 있었으며, 가열로의 가동율을 향상시켰으며, 동일한 작업조건 즉, 동일한 가열온도로 가열하므로써 동일한 재질의 품질을 얻을 수 있었다.In Example 1, the cost of the heating was reduced by heating the head help to be manufactured in multiple layers, and the operation rate of the heating furnace was improved, and the same working conditions, that is, the heating was performed at the same heating temperature. Could get quality.
또한, 다층으로 가열된 원판을 성형기 내에서 헤드도움 형상으로 성형하는 과정에서 가열된 다층원판을 사부 헤드도움 형상 성형 금형과 하부 헤드도움 형상 성형 금형을 사용하여 다층상태의 헤드도움 구조물을 제조하기 위해 여러개의 원판을 동시에 성형하므로써 성형기의 가동율을 향상시킬 수 있었다.In addition, in order to manufacture a multi-layered head help structure using a four-head head help shape molding die and a lower head help shape molding die, the heated multi-layer disc in the process of forming a multi-layer heated disc into a head help shape in a molding machine. By simultaneously molding several discs, the operation rate of the molding machine can be improved.
나아가, 상/하부 헤드도움 형상 성형 금형을 헤드도움 치수에 따라 매번 신규로 제작하지 않고, 최종적으로 얻고자하는 치수를 조정할 수 있는 삽입원판을 함께 성형하므로써 기존에 보유하고 있는 상/하부 헤드도움 형상 성형 금형을 겸용으로 사용하여 헤드도움 제조원가를 절감할 수 있었으며, 금형제작에 따른 헤드도움의 제조기간을 단축할 수 있었다.Furthermore, the upper / lower head-help shape molding molds are retained by forming insert discs that can adjust the final dimensions without forming new molds each time according to the head-help dimensions. By using a molding die, it was possible to reduce the cost of manufacturing the head help and to reduce the manufacturing time of the head help according to the mold production.
상술한 바와 같이 본 발명은 다층의 원판을 동시에 가공하여 다층의 헤드도움 구조물을 동시에 제조할 수 있도록 하는 열간 성형법에 의한 반구형 헤드도움 구조물 제조방법을 이용한 다층 구조물 제조방법을 제공하여 원가절감 및 시간의 효율화를 구현하였으며, 따라서 원자력 압력용기, 석유화학 압력용기 등 대형 발전기기 및 산업기기 제작에 유용하게 이용할 수 있다.As described above, the present invention provides a method for manufacturing a multilayer structure using a hemispherical head-help structure manufacturing method by a hot forming method which simultaneously processes a multilayer disc to manufacture a multilayer head help structure, thereby reducing cost and time. Efficiency has been implemented, and thus, it can be usefully used for manufacturing large generators and industrial equipment such as nuclear pressure vessels and petrochemical pressure vessels.
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1995
- 1995-08-21 KR KR1019950025748A patent/KR0142610B1/en not_active IP Right Cessation
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